若干生物學(xué)情境試題隱含的知識點(diǎn)及對教學(xué)的啟發(fā)

呂國裕

(福建省廈門市海滄實(shí)驗(yàn)中學(xué) 361026)

生物學(xué)教學(xué)中，一些教師為了強(qiáng)化某知識點(diǎn)、提高學(xué)生答題的正確率，干脆把知識點(diǎn)“說死”，不給學(xué)生留下思考的余地。這樣教出來的學(xué)生思維是僵化的、定勢的，一旦遇到一些靈活的材料情境題，與教師所講的不一致時，就無法變通，束手無策。通過分析若干與日?！罢J(rèn)知”有矛盾的材料情境試題，挖掘其中隱含的知識真相，反思教師的教學(xué)問題。

1 從一些試題中引出的問題

1.1 胰島素的作用只是降低血糖嗎 有一道試題介紹了對大鼠的生理實(shí)驗(yàn)，通過閱讀題中的曲線圖，完全可以看出胰島素有促進(jìn)生長的作用，而且胰島素與生長激素共同作用的效應(yīng)遠(yuǎn)大于它們單獨(dú)作用之和。一些學(xué)生因該題提供的信息與他們平時對胰島素作用的認(rèn)識有所不同而出現(xiàn)錯誤。這是由于教師在教學(xué)中特別強(qiáng)調(diào)：題目中一提到“胰島素”就要想到它的作用是降低血糖。長此以往，在學(xué)生腦子里，“胰島素”就與“降血糖”劃上等號了。

事實(shí)上，胰島素不僅能降低血糖，還能通過促進(jìn)生長激素的分泌而促進(jìn)生長，即胰島素和生長激素對機(jī)體的生長具有協(xié)同作用。

1.2 植物無氧呼吸只能產(chǎn)生乳酸或酒精和CO2嗎 有一道試題的曲線圖顯示：辣椒幼苗根細(xì)胞中存在一定數(shù)量的乳酸脫氫酶(LDH)和乙醇脫氫酶(ADH),LDH可催化丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸，ADH催化由丙酮酸轉(zhuǎn)化來的乙醛還原為乙醇，說明辣椒體內(nèi)同時可產(chǎn)生乳酸和酒精。對此，有些學(xué)生懷疑題目是否有錯，怎么可能同時產(chǎn)生乳酸和酒精呢？與自己平時學(xué)的不一樣。眾所周知，植物無氧呼吸有兩種途徑：一是大多數(shù)植物無氧呼吸時產(chǎn)生酒精和CO2；二是少數(shù)植物無氧呼吸時產(chǎn)生乳酸。學(xué)生誤認(rèn)為同一植物個體中只能有一條途徑，不能同時有兩條途徑。

事實(shí)上，大多數(shù)植物無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2，如葡萄果實(shí)、青梅果實(shí)等；有的植物無氧呼吸只能產(chǎn)生乳酸，如馬鈴薯的塊莖、玉米的胚、甜菜的根等；有的植物無氧呼吸既能產(chǎn)生乳酸，也能產(chǎn)生酒精和CO2，如辣椒等。

1.3 炎熱的夏天中午12點(diǎn)時植物氣孔關(guān)閉嗎 2012年重慶高考第30題介紹熱帶植物棕櫚科長葉刺葵的生理狀況，要求分析導(dǎo)致12點(diǎn)時光合速率出現(xiàn)低谷的環(huán)境因素主要是光照還是CO2。該題的背景資料顯示: 蒸騰作用在12點(diǎn)時最強(qiáng)，同時氣孔導(dǎo)度最大。但由于許多教輔中的習(xí)題都認(rèn)為炎熱夏天中午12點(diǎn)時光合作用強(qiáng)度降低的原因是植物氣孔關(guān)閉，CO2不能進(jìn)入葉片導(dǎo)致暗反應(yīng)減弱。這樣的習(xí)題做多了，學(xué)生也就默認(rèn)為炎熱夏天中午12點(diǎn)植物氣孔是關(guān)閉的，于是對題目提出疑問。

事實(shí)上，盡管炎熱夏天中午12點(diǎn)時，大多數(shù)植物氣孔關(guān)閉，氣孔導(dǎo)度幾乎為零，但少數(shù)植物氣孔不關(guān)閉，氣孔導(dǎo)度較大，如長葉刺葵、小麥的旗葉[1]、棉花[2]等。對該題的分析：蒸騰作用有利于植物根對水分的吸收，蒸騰作用越強(qiáng)，根吸水能力越強(qiáng)。蒸騰作用是水分以氣體形式通過氣孔散失，氣孔導(dǎo)度的大小直接影響蒸騰速率大小的變化，而CO2是通過氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞的。通過對該試題的分析，說明CO2供應(yīng)充足，由此推測導(dǎo)致光合速率出現(xiàn)低谷的環(huán)境因素是光照。除此之外，引起光合午休的因素眾多[3]。

1.4 種子萌發(fā)過程中, 有機(jī)物的重量一定減少嗎 2013年全國新課標(biāo)卷第29題涉及某油料作物種子的萌發(fā)，在黑暗及不能吸收礦質(zhì)元素的條件下，正在萌發(fā)的種子(含幼苗)的干重先增加后減少。平時的教學(xué)及練習(xí)中都強(qiáng)調(diào)種子萌發(fā)過程中有機(jī)物的重量是減少的，因此學(xué)生對試題無從分析。有研究者認(rèn)為，吸收的水分參與種子中物質(zhì)代謝以及成為結(jié)合水，導(dǎo)致種子干重增加；另外，胚乳(或子葉)中脂肪轉(zhuǎn)化為幼苗中糖等親水物質(zhì)，會使細(xì)胞中結(jié)合水增加。其實(shí)，植物組織的干重通常是在100℃～105℃溫度下幾次烘干脫水后的穩(wěn)定重量，種子干重并非干種子重量，是不含水分時的重量。因此，不能把結(jié)合水增加作為該種子無光萌發(fā)初期干重增加的原因。

分析試題中萌發(fā)的油料種子干重增加的主要原因是：在種子(含幼苗)無光萌發(fā)初期有大量的脂肪氧化分解成中間產(chǎn)物，如甘油、脂肪酸。這些中間產(chǎn)物或氧化成CO2和H2O為種子萌發(fā)供能，或轉(zhuǎn)化為纖維素、蛋白質(zhì)等構(gòu)建新的組織細(xì)胞。脂肪酸的轉(zhuǎn)化需添加氧元素，會使有機(jī)物的質(zhì)量增加，且有機(jī)物增加量大于脂肪等有機(jī)物分解為無機(jī)物導(dǎo)致的有機(jī)物減少量，所以種子干重增加。但是，淀粉類種子在黑暗條件下萌發(fā)時，呼吸作用消耗有機(jī)物，使種子或幼苗的干重下降，淀粉轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)和纖維素時，不會導(dǎo)致有機(jī)物的質(zhì)量增加。結(jié)論是：在黑暗條件下萌發(fā)時，淀粉類種子干重是下降的，而油料種子干重增加。

1.5 胞吞和胞吐屬于跨膜運(yùn)輸嗎 2016年全國Ⅰ卷31題中提到“胞吞和胞吐這兩種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式”。而為數(shù)不少的生物學(xué)教師卻認(rèn)為胞吞和胞吐不屬于跨膜運(yùn)輸方式，因?yàn)樗械慕梯o材料中的試題給出的解析及答案都是這樣的。例如，胰島素分泌到細(xì)胞外通過幾層膜?教輔無一例外都說成0層，而且強(qiáng)調(diào)胞吞胞吐不屬于跨膜運(yùn)輸。

在翟中和等主編的大學(xué)《細(xì)胞生物學(xué)》第三版的目錄中，將被動運(yùn)輸、主動運(yùn)輸、胞吞作用和胞吐作用都?xì)w屬于物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸一節(jié)中；而在其修訂的《細(xì)胞生物學(xué)》第四版書中提到: “真核細(xì)胞通過胞吞作用和胞吐作用完成大分子與顆粒性物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸，如蛋白質(zhì)、多核苷酸、多糖等[4]。在其他大學(xué)教材[5]中，也將胞吞和胞吐歸屬于物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)?；谝陨戏治?，胞吞胞吐應(yīng)屬于跨膜運(yùn)輸方式。

2 對教學(xué)的啟發(fā)

2.1 樹立正確的教學(xué)觀 教師在習(xí)題教學(xué)時，應(yīng)運(yùn)用生物學(xué)觀念和辯證的教學(xué)觀破除學(xué)生的思維定勢，要引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)試題條件進(jìn)行分析判斷，學(xué)會靈活變通。

2.2 加強(qiáng)對教材的研究 因篇幅所限，教材中的知識未能詳細(xì)呈現(xiàn)知識的全貌，教師切不可斷章取義地誤解知識。對教材中由個別到一般的歸納推理一定要理解到位，切不可以偏概全。應(yīng)理解生物中的特殊性是十分常見的(盡管教材中未提及)。若不能研究透教材，沒把握住教材的精髓，則容易導(dǎo)致學(xué)生的思維僵化，遇到新情境時失去思考的能力。教師應(yīng)加強(qiáng)學(xué)習(xí)學(xué)科知識，防止因?qū)I(yè)知識缺陷而誤解教材。

2.3 正確看待教輔 目前，多數(shù)教師教學(xué)離不開教輔，但一些低質(zhì)量的教輔易誤導(dǎo)教師和學(xué)生。教輔中過多的練習(xí)造成學(xué)生練習(xí)過度，無意識強(qiáng)化某知識點(diǎn)而造成思維的單向性。當(dāng)教師對教材中的知識點(diǎn)出現(xiàn)理解不清時，最好查找大學(xué)教材或?qū)I(yè)學(xué)術(shù)期刊。